Elektrische stroomkwaliteit speelt een belangrijke rol bij het effectief leveren van elektriciteit aan consumenten. Aangezien stroom een meer essentiële en waardevolle hulpbron wordt voor de hele wereld, is het belangrijk om de kwaliteit ervan op alle gebruiksniveaus te behouden voor een betrouwbare werking van de apparatuur.
Door het gebruik van niet-lineaire belastingen en vermogenselektronische apparatuur in de transmissie-, distributie- en gebruikssectoren van het energiesysteem leidt dit tot vervorming van spannings- en stroomgolfvormen. We zijn al op de hoogte van de totale harmonische vervorming door fasecontrole en integrale controle van wisselstroom.
Tegenwoordig laten de stroomdistributiebedrijven van een dag een competitief karakter zien om de stroomkwaliteit te verbeteren door de bezorgdheid erover te vergroten om de winstgevendheid en klanttevredenheid te behalen.
Wat is elektrische stroomkwaliteit?
Als de stroomtoevoer naar apparaten of apparatuur onvoldoende is, resulteert dit in slechte prestaties. Een goede voedingskwaliteit zorgt ervoor dat de apparatuur naar behoren functioneert zonder de prestaties of levensverwachting te beïnvloeden.
Elektrische stroomkwaliteit
De IEEE-norm definieert de kwaliteit van elektrische voeding als 'het concept van het voeden en aarden van gevoelige elektronische apparatuur op een manier die geschikt is voor de apparatuur met een nauwkeurig bedradingssysteem en andere aangesloten apparatuur'. Het is de afwijking van spanning en stromen van de ideale of werkelijke golfvormen.
Afwijking van golfvormen van werkelijk
In de figuur is het geleverde vermogen aan het lichtnet pure sinusgolven van stroom en spanningen. Terwijl het vermogen de belasting bereikt, behoudt het niet langer zijn vorm vanwege niet-lineaire schakelinrichtingen.
Zoals opgemerkt, week de vorm af van de ideale vorige. Deze afwijking veroorzaakt ernstige problemen in elektrische apparatuur zoals flikkeren van licht, storing van verschillende apparaten, lage motorsnelheden, enz.
Met behulp van power quality analyzers kunnen we de vervormde golfvorm schatten of analyseren.
Problemen met de stroomkwaliteit
De kwaliteit van de stroom wordt bepaald door de eindgebruikers. Als de stroomapparatuur naar tevredenheid werkt voor een gegeven levering, is de stroom van goede kwaliteit. Als het niet goed werkt of niet werkt, is de stroomkwaliteit slecht. Redenen voor problemen met de stroomkwaliteit of de stroomkwaliteit worden hieronder besproken.
1. Stroomfrequentiestoringen
a. Spanning zakt en zwelt
Spanning zakt
Spanningsval of -dip is de afname van spanningsniveaus ten opzichte van nominale waarden bij voedingsfrequentie. Het duurt ongeveer een halve cyclus tot enkele seconden. Lage spanningen zijn te wijten aan verschillende factoren, zoals elektrische motoren, vlamboogovens, problemen met nutsvoorzieningen, flikkering, enz.
Motoren houden van anders soorten inductie motoren nemen tijdens het starten een zeer grote stroom op, wat resulteert in een drastische spanningsval.
Bovendien gebruiken boogovens aanvankelijk grote ampères om hoge temperaturen te produceren. Hulpprogramma's verlagen de spanning door enkele van de factoren zoals bliksem, contact van bomen, vogels en dieren met stroomtoevoerleidingen, schakelhandelingen, isolatiedefecten, enz.
spanning neemt toe
Spanningsstijgingen treden op als gevolg van de overdracht van belastingen van de ene bron naar de andere, plotselinge afwijzing en toepassingsbelastingen. Flikkeren is een laagfrequent probleem dat voornamelijk optreedt bij start- of laagspanningsomstandigheden.
Flikkering is te wijten aan lage spanningen of frequenties die met het menselijk oog kunnen worden waargenomen.
Spanningsdalingen en -stijgingen resulteren in een storing van apparatuur, verlies van efficiëntie van motoren, isolatiefouten, fluctuatie van de lichtverlichting, uitschakeling van relais en aannemers, enz.
Stroomfrequentiestoringen zijn niet gemakkelijk te genezen als ze op bronniveau optreden omdat het te maken heeft met hoge vermogens. Deze kunnen echter worden verminderd als ze intern optreden als gevolg van belastingen door eindbelastingen te scheiden van de gevoelige belastingen.
b. Elektrische transiënten
Elektrische transiënten
Transiënten zijn subcyclusstoringen die minder dan één cyclus duren van AC-golfvormen Vanwege de beperkte frequentierespons of bemonsteringsfrequentie zijn detectie en meting van transiënten erg moeilijk.
Deze worden ook wel eens spikes, pieken, stroompulsen, enz. Genoemd. Deze treden op als gevolg van atmosferische storingen zoals verlichting en zonnevlammen, foutstroomonderbrekingen, schakelen van belastingen, schakelen van condensatorbanken, schakelen van stroomkabels, enz.
Onderdrukking van elektrische transiënten
Sommige apparaten zijn ontworpen met het oog op transiënten, maar de meeste apparaten kunnen weinig transiënten aan, afhankelijk van de ernst van de transiënten en de levensduur van de apparatuur. Deze transiënten worden beperkt door overspanningsbeveiligingsonderdrukkers, filters en andere tijdelijke onderdrukkers, zoals weergegeven in de afbeelding.
c. Harmonischen
De harmonische aard van spanning en stromen is de afwijking van de oorspronkelijke of zuivere sinusgolven. Harmonische frequenties zijn integrale veelvouden van de grondfrequentie en zijn zeer gebruikelijk in elektrische energiesystemen.
De volgorde van de harmonischen onderscheidt deze als even (2, 4, 6, 8, 10) en oneven typen (3, 5, 7, 9, 11). Grote niet-lineaire belastingen produceren oneven harmonischen en zelfs harmonischen worden geproduceerd als gevolg van ongelijke werking van de elektrische apparaten, zoals transformator-magnetisatiestromen die zelfs harmonische componenten bevatten.
Harmonischen
De frequentie van deze harmonischen is afhankelijk van de volgorde van de harmonischen, aangezien de 2e harmonische frequentie 2 keer de grondfrequentie is. Deze worden gegenereerd door niet-lineaire belastingen, boogovens, elektromotoren, UPS-systemen, anders batterijtypen , lasapparatuur, etc.
De fundamentele golfvorm wordt over elkaar heen gelegd door oneven harmonischen, wat resulteert in de vervormde golfvormen. Deze harmonischen hebben ernstige gevolgen voor verschillende elektrische apparatuur, zoals oververhitting van kabels en apparatuur, interferentie met communicatielijnen, fouten bij het aangeven van elektrische parameters, de waarschijnlijkheid om resonerende omstandigheden te produceren, enz.
Deze kunnen eenvoudig worden gemeten door harmonischenanalysatoren en worden verminderd door verschillende harmonische filters te gebruiken, zoals actieve en passieve typen.
2. Machtsfactor
De arbeidsfactor is een andere belangrijke factor die de kwaliteit van de elektrische stroom beïnvloedt. Een lage arbeidsfactor veroorzaakt verschillende problemen, zoals oververhitting van motoren en slechte verlichting. Het leidt er ook toe dat de gebruikers worden gestraft om aan elektrische eisen te voldoen. De arbeidsfactor is de verhouding tussen actief vermogen en schijnbaar vermogen en bepaalt de hoeveelheid gebruikt elektrisch vermogen.
Stel dat als de arbeidsfactor 0,8 is, dit aangeeft dat 80 procent van het vermogen wordt gebruikt en dat de resterende energie verloren gaat. De lage arbeidsfactor is te wijten aan inductiemotoren, schijnbare vermogenselementen in het elektriciteitssysteem, enz.
Verbetering van de arbeidsfactor door condensator
De lage arbeidsfactor wordt verbeterd door het gebruik van correctieapparatuur voor arbeidsfactoren, zoals condensatorfilterbanken, synchrone condensors en andere compensatieapparatuur.
Verbetering van de arbeidsfactor , met het gebruik van condensatoren, resulteert in een verlaging van de elektriciteitsrekening. Hier wordt het schijnbare vermogen dat uit de voeding wordt gehaald, verminderd door condensatoren die in de natuur leidend vermogen bieden.
3. Aarding
Een goede stroomkwaliteit omvat zowel de veiligheid van de apparaten als voor de operators. Aarding biedt zowel systeembescherming als apparatuurbescherming. De aarde dient als constant referentiepotentiaal met een ander potentieel dat zal worden gemeten.
Als de behuizing van de apparatuur niet goed is geaard, kan dit leiden tot ernstige schokken voor personen. Systeemaarde beschermt verschillende apparatuur tegen foutcondities en andere abnormale condities die optreden bij elektrische voedingssystemen.
Apparatuur en systeemaardingen
Signaalreferentieaarding is geheel anders dan normale aarding, aangezien het geen enkele bescherming biedt aan apparatuur of personen. Maar het is voor de juiste werking van elektronische componenten of apparaten noodzakelijk om een pad of referentie met lage impedantie te bieden.
We hopen dat u nu een duidelijk begrip heeft van de kwaliteit van de elektrische stroom en de oorzaken ervan. Wij danken u voor uw kostbare tijd aan het lezen van dit artikel.Schrijf uw mening en suggesties over dit artikel in het commentaargedeelte hieronder.
Fotocredits:
Afwijking van golfvormen van werkelijk door elektrische apparatuur
Spanning zakt voorbij compliance-club
Elektrische transiënten door hersheyenergy
Harmonics door hersheyenergy
Verbetering van de arbeidsfactor door condensator door lesl
Apparatuur en systeemaardingen door 2. bp
